Analyse biomécanique du comportement des patins de compétition sur la patinoire avec des solutions innovantes

Edité par le Dr Matteo Giardini

L'objet d'étude de la thèse concerne "L'analyse biomécanique du comportement des patins de compétition sur la patinoire avec des solutions innovantes". L'analyse est présentée comme expérimentale, en analogie avec les études et travaux analysés par la littérature scientifique dans le domaine de la Biomécanique.Ces études et travaux ont inspiré l'objet d'étude dans les méthodes de réalisation des essais et dans l'analyse ultérieure des données. L'objectif de l'étude est la comparaison entre le patin "A", qui est le modèle de pointe actuel pour le patinage de vitesse en ligne, tandis que le patin "B" est présenté comme un modèle de patin innovant avec de possibles applications futures. L'étude a été structurée en trois phases distinctes mais complémentaires.

1. Le premier test a été réalisé à Rovereto (Trento) au centre CEBISM le 07/05/08, où les évaluations biomécaniques et métaboliques (consommation d'oxygène, électromyographie de surface) du patinage sur un "Treadmill" avec deux types de patins (A et B) avec un athlète d'élite.
2. Le deuxième test a été réalisé à la patinoire de compétition de Noale (Venise) le 23/05/08, où des évaluations biomécaniques et métaboliques (consommation d'oxygène, électromyographie de surface, semelles baropodométriques) ont été réalisées pour le patinage sur piste avec deux types de patins ( A et B) avec deux athlètes de patinage de course d'élite.
3. Le troisième test a été réalisé à la patinoire de compétition de Noale (Venise) le 14/10/08, où des évaluations biomécaniques et métaboliques (semelles baropodométriques et consommation d'oxygène) ont été réalisées pour patiner sur la patinoire avec deux types de patins (A et B) Le temps d'évaluation métabolique a été augmenté (consommation d'oxygène), le nombre d'athlètes a également été augmenté à quatre athlètes d'élite.

Les données recueillies dans les différentes phases seront composées afin de vérifier les avantages de performance métabolique, biomécanique et athlétique du patin "B" par rapport au patin "A". Enfin, nous proposons de détecter des modèles biomécaniques de flexion et de poussée rectiligne à l'aide de semelles baropodométriques et d'électromyographes. L'utilité de cette étude concerne la validation de méthodes scientifiques d'analyse du geste athlétique applicables dans le domaine de la compétition et en appui à la planification technique sportive. Les développements futurs concernent l'analyse d'un plus grand nombre d'athlètes et l'éventuelle optimisation du modèle « B ».
Lors de l'analyse des résultats, un avantage métabolique a été observé dans le test Noale Uno du 23/05/08 dans lequel l'Athlète AZ a montré une réduction de la consommation d'oxygène de -7,8%, et -5% pour l'IS Athlete, tandis qu'en le test Noale Due du 23/05/08 le seul Athlète testé L'Athlète AZ a montré un avantage moyen (moyenne arithmétique des tests avec patin "A" et "B") de -0,6% en consommation d'oxygène avec patin "B", en conformément aux tests du 07/05/08 effectués à Rovereto sur le Tapis roulant qui ont marqué un désavantage métabolique de + 0,52% à la vitesse de 20 Km/h de patinage et un avantage de 3% à une vitesse de patinage de 15Km/h.
Du point de vue de l'activation électromyographique, la plus grande activation des muscles de poussée en virage sur piste a été observée, comme le vaste médial droit (+ 4 %), le vaste médial gauche (+ 12 %), le tibial antérieur droit ( + 7 %), tibial antérieur gauche (+ 4 %), gastrocnémien latéral droit (+ 6 %) et l'activation inférieure des muscles soléaires droits (-3 %), soléaire gauche (-9 %), biceps fémoral droit (- 26%), genou droit long Peroniero (-6%) dans les tests effectués à Noale Uno, avec un angle de flexion du genou droit du patin "B" de + 15% supérieur à celui de la chaussure "A". des muscles tibiaux antérieurs droits (+22), des muscles tibiaux antérieurs gauches (+ 6,5 %), des gastrocnémiens latéraux (+ 7 %), du soléaire gauche (+ 7 %), du vaste fémoral gauche (+ 14 %) et d'un avantage dans le muscles soléaires droits (-9%), péronier long (-5%), biceps fémoral gauche (-26%) avec un plus grand angle de flexion du + 28% genou droit dans le patin "B" par rapport au patin "A". Dans le test de slalom sur tapis roulant (Rovereto), il y avait moins d'activation des muscles vaste médial (-9%), droit fémoral (-5%), grand fessier (-24%), biceps fémoral (-29%), alors qu'il y avait une augmentation de l'activation musculaire du Soléus (+ 7 %), Peroniero (+ 5,5 %), Gastrocnémien médial/latéral (+ 19 %), Vasto Latéral (+ 5 %), muscles adducteurs (+ 8 %) .
Dans le test de patinage libre à 20Km/h sur tapis roulant, une plus grande activation des muscles gastrocnémien médial droit (+3,5%), gastrocnémien latéral droit (+12,7%), grand fessier et adducteur (+7%) a été observée, Vasto medialis (+5%), tandis qu'une activation moindre des muscles Soleus (-12,69%), Tibialis anterior (-16%), Biceps femoris (-10%).
Dans "l'analyse des mesures des semelles baropodométriques, il a été mis en évidence que les poussées droites dans les patins gauches "A" et "B" présentent un comportement très similaire entre elles avec la "seule différence concernant la phase d'appui qui dans le coureur "B" ne montre pas de baisses évidentes de force. Pousser droit avec le patin gauche a une tendance plus progressive dans l'expression de la force que le patin droit. Les patins droits "A" et "B" en ligne droite présentent des comportements similaires dans les trois phases de la poussée (appui, poussée et décollage) et diffèrent de la phase d'appui dans laquelle le patin "A" maintient la poussée dans un manière constante par rapport à la chaussure "B". La force exprimée dans les chaussures "A" et "B" dans la poussée en virage est uniforme dans les quatre phases de poussée qui se succèdent progressivement dans le patin gauche, par opposition à la poussée en ligne droite où dans l'appui et la poussée phase on observe une force variable qui diminue en appui et augmente soudainement en poussée.Les plaquettes droites de "A" et "B" dans les virages diffèrent complètement des plaquettes gauches de "A" et "B", ayant une poussée soudaine dans le phase d'appui, suivi d'appui (peu évident). En conclusion, les patins "A" et "B" en phase de poussée en ligne droite et en courbe ont un comportement similaire. Les poussées en courbe et en ligne droite sont différentes entre la gauche et la droite.Les patins "A" et "B" n'ont pas montré de différences frappantes du point de vue de la force de poussée et de l'évolution du centre de pression sur le pied. Le patin "A" s'est montré plus réactif que "B" qui a montré une tendance constante de la force dans la phase d'appui. Il a été démontré que le centre de pression de la chaussure gauche "B" se trouve dans la phase d'appui et de poussée plus en avant que la chaussure gauche "A", avec le centre de pression des chaussures droites "A" et "B" inférieur éloigné du talon par rapport à la chaussure gauche (180 mm chaussures gauche A et B vs 160 mm chaussures droite A et B).
Avec cette étude, des connaissances ont été créées sur les techniques possibles d'analyse biomécanique du patinage de vitesse avec des instruments d'analyse (métabolique, baropodométrie, électromyographie). Le patin « B » s'est avéré plus maniable que le patin « A », comme en témoignent les tests de slalom, mais désavantagé en ligne droite et en courbe dans les tests effectués sur la piste de Noale, dans lesquels il a montré une plus grande activation des muscles de poussée, combinée à une plus grande flexion du genou. D'un point de vue métabolique, les résultats n'étaient pas significatifs sauf dans le test de Noale Uno. En conclusion, le patin "B" montre des comportements adaptés à un usage Fitness contrairement au patin "A" qui est plus adapté à un usage compétitif en patinage de vitesse. Les développements futurs concernent l'analyse métabolique d'un plus grand échantillon d'athlètes.

Deuxième partie "